Die Lebensgeschichte von zwei hellen Sternen

Aufrecht stehen und durch die frostige Luft auf uns herabblicken, hoch am Südhimmel gegen 20 Uhr. ist das hellste und großartigste aller Konstellationen, Orion, der Mächtige Jäger.

Drei helle Sterne in der Mitte eines hellen Rechtecks ​​schmücken Orions Gürtel, der nach Norden zu den Sternhaufen der Hyaden und Plejaden des Taurus zeigt, und nach Süden zum Dog Star Sirius (letzte Woche besprochen). Hier finden wir auch zwei immense Sterne, Rigel und Betelgeuse.

Rigel (das "linke Bein des Riesen"), ist ein blau-weißer Überriesen-Stern, eine der seltensten Rassen in unserer Galaxie. Aber mit ihrer enormen Brillanz - bis zu 100.000-mal so groß wie die Sonne - bleiben diese Sterne über große Entfernungen auffällig.

Im Gegensatz dazu sind rote Überriesen wie Betelgeuse ("Die Achselhöhle des Riesen") riesige aufgeblähte Kugeln aus kühlerem Gas. Wenn ein solcher Stern die Sonne im Sonnensystem ersetzen würde, könnte er sich über die Umlaufbahn des Mars hinaus erstrecken.

Rigel ist einer der am meisten leuchtenden aller Sterne und einer der heißesten, scheinbar nur die Blüte seines Lebens in der Zeitspanne eines Sterns. Es wurde berechnet, dass Rigels Helligkeit etwa 57.000 Mal so groß ist wie die der Sonne. Es ist 773 Lichtjahre entfernt. Ein Lichtjahr ist die Entfernung, die das Licht in einem Jahr zurücklegt, etwa 6 Billionen Meilen (10 Billionen Kilometer).

Im krassen Gegensatz dazu steht die knallrote Betelegeuse kurz vor dem Ende ihrer Karriere. Es ist etwa 522 Lichtjahre entfernt und leuchtet nicht mehr mit Dauerlicht. Es ist ein "pulsierender" Stern, der sich spasmodisch ausdehnt und zusammenzieht mit einem Durchmesser, der 550 bis 920 mal so groß ist wie der der Sonne, aber so unregelmäßig sind diese Pulsationen, dass niemand genau vorhersagen kann, wann er sich ausdehnt oder zusammenzieht.

Bei dem Versuch, Betelegeuse vor vielen Jahren zu beschreiben, bemerkte ein Dozent im Hayden Planetarium in New York, dass es "wie ein alter Mann ist, der seine Kraft fast vollständig ausgibt, keuchend in der asthmatischen Altersschwäche".

Sterne produzieren ihre Energie, indem sie tief in ihren Kernen Wasserstoff in Helium schmelzen. Wenn ein Stern in seinem Kern genügend Helium ansammelt, steigt seine Energieausbeute deutlich an, und er schwillt zu einem roten Riesen oder Überriesen an, wie Betelgeuse. Das wird Rigel in ein paar Millionen Jahren werden.

In solchen Sternen produziert der Kern sukzessive schwerere Elemente, um den unaufhörlichen Druck der Schwerkraft auszugleichen. Aber sobald der Kern beginnt, Eisen zu erzeugen, werden die Tage eines Sterns gezählt; Die Bildung von Elementen, die schwerer sind als Eisen, verbraucht mehr Energie als Energie. Schließlich, da der Kern das enorme Gewicht des Sterns nicht mehr tragen kann, kollabiert er und löst eine kataklysmische Supernova-Explosion aus.

Betelgeuse befindet sich in der Endphase und könnte in nur wenigen Millionen Jahren explodieren.

Eine der Freuden des Stargazings ist es, die verschiedenen Farben, die die Sterne in dunklen Himmeln zeigen, wahrzunehmen und zu genießen. Diese Farbtöne bieten einen direkten visuellen Beweis dafür, wie sich die Temperaturen der Sterne verändern. Ruddy Betegeuse und bläulicher Rigel bieten einen hervorragenden Farbkontrast, aber wir können auch andere Farben finden.

Betrachten Sie Orangish Aldebaran und gelblichen Pollux. Von den Wintergruppierungen ist der brillante Topas Arcturus, der normalerweise als Frühlingsstern betrachtet wird, entfernt, aber jetzt, mitten im Winter, steigt er diese Woche zwischen 9 und 9:30 Uhr auf. und hält sich schnell in einsamer Pracht im Ost-Nordosten.

Siehst du diese stellaren Farben schon während der Beobachtung, dass sie nur für die hellsten Sterne erkennbar sind? Dies liegt an der Physiologie des Auges, genauer gesagt daran, dass die Farbsensoren auf der Netzhaut - die Zapfen - für schwaches Licht unempfindlich sind. Bei schwachem Licht übernehmen die Netzhautstäbe die Kontrolle. Aber ihre größere Lichtempfindlichkeit wird durch ihre Farbenblindheit ausgeglichen. Deshalb sehen wir alle schwachen Sterne als weiß. Betrachtet man sie jedoch durch ein Fernglas oder ein Fernrohr, stimuliert ihre verstärkte Helligkeit die Zapfen, die ihre Farbe erkennen.

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Joe Rao ist Dozent und Gastdozent im New Yorker Hayden Planetarium. Er schreibt über Astronomie für die New York Times und andere Publikationen, und er ist auch ein Meteorologe vor der Kamera für News 12 Westchester, New York.